Ventilation hole of audioble warning device

음향경보장치의 통기구조 { Ventilation hole of Audioble Warning Device }

본 발명은 자동차에 적용되는 음향경보장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철제로 구성된 바디의 내부에 여자코일을 구비하여 이 여자코일에 전류가 공급되는 전류를 연단함으로 보빈의 중심부에 있는 고정철심이 자화,비자화됨에 따라 이와 연동되어 아마추어(Armature)가 상,하로 움직이면서 진동판의 왕복운동에 의해서 경보음을 발생시키는 자동차용 음향경보장치에 관한 것이다.

이러한 음향경보장치는 두가지 용도로 사용되어 지고 있는데, 첫째는 보행자 또는 주행차에게 경고음을 발생시키는 것으로 실차상 및 음향경보장치 자체의 음압에 대한 규제가 있으며 안전과도 밀접한 관련이 있다, 둘째는 정차되어 시동이 정지된 상태에서 도어록(door lock)시 외부의 충격 또는 이상상황발생시 짧은 시간 온-오프를 반복하여 신호전달을 하는 도난방지용 장치로 사용되어 지고 있다.

일반적으로 자동차용 음향경보장치는 330~550Hz의 기본주파수를 형성하는데,이는 초당 다이아프램의 왕복운동이 일어나는 회수를 말하며,내부에 스위치 역할을 수행하는 접점이 동일한 회수만큼 온/오프가 일어나게 된다. 이때 접점사이에서 접점이 개리시 아크 산화물이 발생 되고, 오존가스가 생성된다. 또한 고정철심과 아마추어의 마찰에 의하여 발생되는 철분을 외부로 배출하여야 할 필요가 있다. 아울러 고속으로 상,하운동을 실시하는 다이아프램의 원활한 움직임을 위하여 경음기 내,외부의 압력 차이를 해소해 주어야할 목적으로 다양한 형태의 통기홀(Ventilation hole)이 제시되고 있다.

가장 일반적인 구조로는 도1에 제시된 형태로 바디의 플랜지부에 통기홀을 구성하는 것인데 이런 구조는 바디의 프레스 성형공정에서 쉽게 구성할 수 있다. 또한 내,외부의 압력차이 해소, 결로현상 및 경음기 작동시 접점부에서 발생한 분진을 외부로 배출함에 있어서는 효과적이다.

그러나 필연적으로 통기홀이 내부와 외부의 대기와의 경계부위에 위치하며, 거리가 2~3mm내외의 짧게 형성된다. 이러한 음향경보장치 주위에 비산된 물이 바디의 표면을 타고서 자중에 의해 아래로 흘러 통기홀 주위에 있던 물은 음향경보장치가 작동되면 다이아프램의 펌프운동에 의해 내부로 쉽게 유입되게 된다. 특히 내부로 흡입되어 비산된 물이 전기접점부위에 잔존되면 항시 접촉되어 있는 상,하 접점간에 도통불량을 유발하고, 내부 회로상의 각 부위서 부착되어 부식이 진행되고 결국 기능을 수행하지 못하는 단점이 있다.

또한 차량 마다의 장착조건차이로 브라켓트와 하우징이 이루는 각도(도2의 'A')가 다양하여 관리상 어려움과 사양이 늘어나는 단점이 있다.

다음으로 대한민국공개특허 특1999-0046255에서는 바디의 표면에 휠터(filter)를 부착하여 직접 비산되는 물이 유입되지 않토록 하는 방안이 제창되고 있으나, 휠터를 사용하면 사용 초기에는 직접 비산되는 물이 음향경보장치 내부로 유입방지가 가능하나, 작동회수가 증가하면 내부의 접점의 개폐시 아크에 의한 분진이 발생되어, 이 분진이 외부와 공기투과를 하려는 휠터의 내측 표면에 겹겹이 달라 붙어 자체기능이 훼손되어 오존가스( O ₃ )의 방출효과가 저하되어 부식이 오히려 급속히 촉진된다. 더욱더 사용 빈도가 증가됨에 따라 종국적으로 경음기 내부가 밀폐되어 버리는 현상이 발생되고 있다. 밀폐가 되면 음향경보장치가 작동시 인장-수축의 결과 각 조립부에 부착된 수분이 내부로 용이하게 침투하여 파국적으로 작동이 안되는 문제가 발생되고 있다.

본 발명은 자동차용 음향경보장치의 통기구조에 있어 내,외부의 압력을 차이를 쉽게 해소하면서 작동시 발생한 아크에 의한 분진가루를 용이하게 외부로 배출하며, 차량 장착후 사용조건에서 주행중 비산된 물이 음향경보장치 내부로 침투되지 않토록 하는데 목적이 있다. 또한 음향경보장치가 작동시 주위의 표면장력에 의해 부착된 물이 내부의 접점부로 침투되지 않토록 하고, 대기압과 음향경보장치 내부의 압력을 동일하게 하여 압력차이에 따른 음향손실 제거 및 사용 내구성을 향상시키는데 목적이 있다.

음향경보장치에의 전원 입출력을 위한 방수구조의 하우징(1)내에 바디(10)과 공기가 통하는 사출구조의 통기홀(1h)이 구비되어 바디(10) 내부와 내통하고, 차량의 뱃터리측에서 인입되는 전원 콘넥터(connector;5)측에 에어벤트튜브(air vent tube;58)를 구비하여, 두개의 부품이 커플링(coupling)결합시 바디(10)의 내측에서 외부 대기와 통기가 이루어진다. 그리고 컨넥터 케이스를 벗어나 외부로 길게 여분의 에어벤트튜브의 거리(58c부터 58b)를 확보하여 음향경보장치에 피수되는 물 또는 작동시 흡인력 그리고 모세관 현상에 의해 외부측의 물이 내부로 빨려들어 가지 않토록 하는 것에 특징이 있다.

본 발명에 의한 에어벤트구조는 음향경보장치가 차량에서 사용 조건상에서 비산되는 물이 내부로 유입되지 않게 되며, 에어벤트튜브 주변에 부착된 물이 내부로 유입을 방지되어 내부 접점의 불통전을 제거할 수 있게 되면서 전원 단자간의 방수구조도 유지 할 수 있게 된다.

또한 다양한 차량의 장착조건(도3의 각도'A'에 따른)에 대응하여 바디의 사양증가 없이 에어벤트튜브가 지면방향으로 용이하게 위치하며, 전원접속을 위한 컨넥터와 하우징의 연결만으로 비교적 간단히 통기구조를 형성 할 수 있게 된다. 이를 통해 음향경보장치 작동시 발생하는 오존가스 및 분진가루를 외부로 손쉽게 배출하여 이로 인한 산화를 방지하며 내,외부의 온도차이에 의해서 발생되는 결로현상에 의한 내부 전기기능상 부품의 부식을 방지하여 사용 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

도1은 기존 음향경보장치의 단면도
도2는 기존 음향경보장치의 배면도
도3는 본 발명의 실시예에 따른 하우징과 컨넥터가 체결된 배면도
도4는 도3의 BB' 단면도
도5는 도4의 'M'부를 확대한 단면도
도6은 도3의 B-B'에 따른 컨넥터가 미체결된 단면도.
도7은 실시예의 바디 내측 평면도.(하우징 제거상태)
도8은 실시예의 컨넥터만의 (a)정면도 ,(b)배면도
도9는 도3의 B-B'에 따른 컨넥터만의 단면도
도10은 실시예의 하우징 전면도

이하 첨부 도면을 참조한 예시적인 실시예에 따라 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 청구항1에 해당되는 실시예는 도3~도10에 예시되어 있다.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 바디(10)와 하우징(1) 그리고 컨넥터(5)가 체결된 상태의 배면도이다. 에어벤트튜브(58)의 선단부는 지면방향으로 향하도록 위치하여 전원케이블(5a,5a')와 같이 테이프(90)으로 감겨져 고정된다.

도10은 음향경보장치의 전원공급을 위한 하우징(1)의 전면도로써, 사출성형시 내부에 철제의 단자(1a,1a')와 에어벤트구조(1h)가 포함되도록 일체로 성형한다. 이렇게 성형된 구조로 바디(10)과의 결합시 하우징(1)까지 통기가 될수 있는 통로가 형성되게 된다. 또한 하우징(1)의 하단부에 실리콘 사양의 보툼씰(bottom seal;1f)이 위치하여 조립후 바디(10)과 하우징(1)간의 사이로 유입되는 수분유입을 방지하게 된다.

도6은 내부의 코일(40)과 바디(10)을 사이에 두고서 리벳(70)으로 리베팅하여 고정된 단면도이다.

도8,9의 콘넥터(5) 부분에서 하우징의 단자(1a,1a')가 위치하는 부위에 콘넥터의 단자(5d)가 상응하여 위치한다. 도8의 하단 중앙에는 구조물(5c,5e,5f)가 위치하여 콘넥터(5)측에서 관통부를 감싸안는 형태가 된다. 외측 방향으로는 연성이 있는 고무 또는 수지재로 된 에어벤트튜브(58)가 위치한다.

도9에는 콘넥터(5)에 전원케이블(5a)부로 수분의 유입을 방지하기 위하여 케이블용 고무재질의 아우터씰(outer seal;52)이 전원케이블(5a)를 밀착 조립된다. 또한 에어벤트튜브(58)가 조립되는 곳으로 에어벤트튜브용 아우터씰(53)이 조립되어 콘터내측(5f가 위치한곳)으로 수밀성은 확보되어 진다. 또한 도5 에서는 하우징(1)과 콘넥터(5)가 서로 밀접하는 부위에 고무재질의 이너씰(51)이 위치하여 측면에서 내부로 물의 유입이 방지되고,돌출턱(1g)까지 압축되어 로킹(locking)됨으로 하우징(1)과 콘넥터(5)의 방수구조에 침해 없이 견고하게 수밀이 유지된다.그리고 콘넥터(5) 내부에는 에에벤트튜브의 단부(58a)가 외부로 빠지지 않토록 단차가 형성되어 상대 사출구조에 걸리게 된다.

하우징(1)과 콘넥터(5)가 상기와 같이 구비되어 서로 커플링 되면 도3과 같이 된다. 주요부위를 확대한 단면도는 도5에 예시된 바와 같이 음향경보장치가 작동시 내부의 공기는 'F'의 파단선을 따라서 외부로 흐르게 된다. 에어벤트튜브(58)의 길이와 내경 치수에 따라서 음향경보장치가 작동시 펌프운동으로 내부로 수분이 유입될 수 있으나, 전체적인 길이인 58c에서부터 58b까지의 거리를 차량마다의 장착조건 및 주변으로 살수되는 환경에 따라서 길이를 변경하여 할 수 있는 확장성이 있으며, 적절한 연성과 강도로 지면방향으로 선단부(58b)를 위치하기가 용이해 비산되는 물 또는 작동중에도 물이 음향경보장치 내부로 유입되는 것을 차단 할 수 있게 된다.

본 발명에 대하여 자동차용 부품의 내수시험인 KSR 0015에 준하여 내수시험에 준한 [표1]의 조건에 따라 물을 분사하면서 음향경보장치를 작동시키는 시험을 직류전압 13볼트에서 1초ON 9초0FF의 단속조건으로 1시간(3,600회) 작동하였다 .

시험결과는 에어벤트튜브(58)의 지름이 2.5mm인 경우 에어벤트튜브의 선단부(58b)로부터 내측으로 13.7mm 유입되었으나, 본 발명의 실시예에 따른 외부로 구비된 에어벤트튜브의 길이가(58c에서 58b간의 거리) 62mm이며 임의의 확장성이 뛰어나기에 피수가 심한 조건에서도 수분유입 방지에 충분한 효과를 거둘 수 있게 된다.

1: 하우징 1g:돌출턱 1c: 하우징부의 통기홀 외경
1f:보툼씰(bottom seal) 1h:하우징부의 통기홀
5:콘넥터 5a,5a':전원케이블 58:에어벤트튜브
56:아우터 커버(outer cover)
57:백플레이트( back plate)
10: 바디 12:바디측 플랜지부 통기홀 15:바디측 통기홀
40: 코일 41:고정철심 42:아마추어
44:다이아프램
70: 리벳 80: 보빈 90:고정테이프